Анотація до роботи:

Субтельний Р.О. Одержання коолігомерів на основі суміші ненасичених вуглеводнів з використанням амінопероксидів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.04 – технологія продуктів органічного синтезу. – Національний університет „Львівська політехніка”, Львів, 2005.

Дисертація присвячена розробленню основ технології одержання коолігомерів – нафтополімерних смол (НПС) з ненасичених вуглеводнів фракції С₉ рідких продуктів піролізу у присутності амінопероксидних ініціаторів.

Розроблено методики синтезу нових амінопероксидів: (2-(трет-бутилпероксиметиламіно)-2-гідроксиметил-1,3-пропандіол; 2-[4-(трет-бутилпероксиметил)піперазинометилперокси]-2-метилпропан; N1-(трет-бутилпероксиметил)-4-хлоранілін; N1,N1-ди(трет-бутилпероксиметил)-4-(трет-бутилперокси)анілін. Методами диференційно-термічного аналізу та термогравіметрії досліджено термічну стабільність та визначено кінетичні характеристики термолізу одержаних амінопероксидів.

Вивчено вплив умов проведення коолігомеризації (природи та концентрації ініціатора, температури і тривалості) на вихід та фізико-хімічні властивості коолігомерів. Встановлено оптимальні умови проведення коолігомеризації.

Проведено порівняльну оцінку процесу одержання НПС з використанням амінопероксидів та промислових ініціаторів.

Запропоновано принципові технологічні схеми процесу виробництва НПС.

Показано можливість практичного використання одержаних коолігомерів.

1. Одержано нові теоретичні та експериментальні результати, які дозволили розв’язати конкретну прикладну народногосподарську задачу – розробити технологію одержання коолігомерів на основі ненасичених вуглеводнів фракції С₉ РПП дизельного палива в присутності амінопероксидних ініціаторів, що дозволяє знизити температуру процесу у порівнянні з промисловим способом, забезпечуючи при цьому одержання продукту з аналогічними виходами та фізико-хімічними показниками.

2. Синтезовано ряд нових амінопероксидних ініціаторів. За результатами досліджень термічної стійкості одержаних АП встановлено температурні інтервали стадій їх розкладу, розраховано ефективні константи швидкості та енергії активації термолізу. Встановлено вплив будови АП на їх термічну стійкість. Так, ароматичні та циклічні АП характеризуються вищою термічною стійкістю у порівнянні з аліфатичними.

3. За результатами експериментальних досліджень коолігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С₉ у присутності синтезованих аміноперксидів встановлено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик одержаних коолігомерів від природи і концентрації ініціатора, температури і тривалості процесу. Побудовано математичну модель процесу, що описує залежність виходу та фізико-хімічних показників коолігомеру від умов проведення реакції.

4. Визначено ефективні ініціатори коолігомеризації (I, II, VII) та оптимальні умови проведення процесу коолігомеризації (температура 433…453 К, тривалість 6 год, концентрація амінопероксидного ініціатора 0,064 моль/л), які дозволяють одержувати коолігомери з високим виходом та задовільними фізико-хімічними характеристиками.

5. Показано, що використання для коолігомеризації двокомпонентної суміші АП, які характеризуються різною термічною стійкістю дозволяє підвищити вихід коолігомеру.

6. Проведено порівняльну оцінку коолігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С₉ у присутності синтезованих амінопероксидних ініціаторів, а також – трет-бутилпероксиметанолу, трет-бутилгідропероксиду, і ди-трет–бутилпероксиду. Показано ефективність АП, як ініціаторів коолігомеризації, використання яких дозволяє зменшити на 40 К температуру реакції тапокращити техніко-економічні показники процесу у порівнянні з промисловим.

7. Розраховано матеріальний баланс процесу одержання коолігомерів на основі фракції С₉ у присутності АП (I). Промислове виробництво даних коолігомерів можна здійснювати на існуючому обладнанні цеху синтетичних НПС ДП „Орісіл-Калуш”. Підтверджено відповідність показників НПС її 60 %-го розчину і дистилятів технічним вимогам на вказану продукцію.

8. Вивчено стійкість двокомпонентних композицій на основі нафтового бітуму та коолігомерів одержаних з використанням АП (I, II, VII). Встановлено, що одержані композиції характеризуються підвищеною стійкістю в нейтральних та агресивних (кислих та лужних) середовищах порівняно з вихідними компонентами.

Публікації автора:

1. Субтельний Р.О., Дзіняк Б.О., Федорова В.О. Поліфункціональні пероксиди – ініціатори синтезу нафтополімерних смол // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування.–2002. – № 447. – С. 143-146.

Дисертантом проведені експериментальні дослідження по синтезу поліфункціональних (амінопероксидних) ініціаторів та застосувананні їх для одержання НПС.

2. Федорова В.О., Бутиліна Н.О., Кочубей В.В., Дібрівний В.М., Субтельний Р.О. Синтез та термічна стабільність деяких нітрогенвмісних пероксидів // Вопросы химии и химической технологии. – 2003. – № 2. – С. 33-36.

Участь автора полягає у синтезі нітрогенвмісних пероксидів – 2-(трет-бутилпероксиметиламіно)-2-гідроксиметил-1,3-пропандіолу, 2-(трет-бутилпероксиметиламіно)ацетатної кислоти і встановленні їх орієнтовного складу.

3. Субтельний Р.О., Дзіняк Б.О. Олігомеризація фракції С₉ з використанням N1,N1-ди(трет-бутилпероксиметил)-4-(трет-бутилперокси)аніліну // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2003. – № 488. – С. 176-179.

Дисертантом синтезовано та застосовано для ініціювання коолігомеризації фракції С₉ рідких продуктів піролізу амінопероксидний ініціатор – N1,N1-ди(трет-бутилпероксиметил)-4-(трет-бутилперокси)анілін.

4. Субтельний Р.О, Дзіняк Б.О., Кочубей В.В. Одержання ароматичних нафтополімерних смол у присутності амінопероксидних ініціаторів // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2004. – № 497. – С. 93-96.

Дисертантом синтезовано, вивчено розклад та застосовано для процесу одержання НПС – аліфатичний (2-(трет-бутилпероксиметиламіно)-2-гідроксиметил-1,3-пропандіол), циклічний (2-[4-(трет-бутилпероксиметил)піперазинометилперокси]-2-метилпропан) та ароматичний (N1-(трет-бутилпероксиметил)-4-хлоранілін) амінопероксидні ініціатори.

5. Cубтельний Р.О., Дзіняк Б.О., Кочубей В.В. Олігомеризація фракції С₉ з використанням N-заміщених амінопероксидів // Вопросы химии и химической технологии. – 2004. –№ 1. – С. 92-95.

Дисертантом синтезовано і досліджено термоліз амінопероксидів: N-трет-бутилпероксиметилен-N,N-диметиламіну, N-трет-бутилпероксиметилен-1-аміно-2-гідроксиетану, трет-бутил піперидинометилпероксиду. Одержані амінопероксиди використано для олігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С₉ РПП.

6. Cубтельний Р.О., Дзіняк Б.О. Одержання коолігомерів на основі вуглеводневої фракції С₉ // Вісник НУ „Львівська політехніка”. Сер. Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2004. – № 516. – С. 83-96.

Дисертантом застосовано для коолігомеризації ненасичених вуглеводнів суміші амінопероксидних ініціаторів N-трет-бутилпероксиметилен-N,N-диметиламіну та трет-бутилпіперидинометилпероксиду. Вивчено основні закономірності та вибрано оптимальні умови процесу олігомеризації та співвідношення амінопероксидів.

7. Пат. 66063 А Україна, МПК C08F2/04. Спосіб одержання нафтополімерної смоли / Р.О. Субтельний, Б.О. Дзіняк (Україна)– № 2003076793; Заявл. 18.07.2003; Опубл. 15.04.2004, Бюл. № 4. – 4 с.

Дисертантом запропоновано можливість використання амінопероксиду – N-трет-бутилпероксиметилен-N,N-диметиламін як ініціатор коолігомеризації суміші вуглеводнів фракції С₉ при одержанні НПС.

8. Субтельний Р.О., Курташ Ю.А., Федорова В.О., Дзіняк Б.О. N-заміщені алкіламінопероксиди та їх використання при одержанні нафтополімерних смол / Збірка тез доповідей . Третя всеукраїнська конференція студентів та аспірантів „Сучасні проблеми хімії” (16-17 травня 2002 р.). – Київ. – 2002. – С. 42-43.

Дисертантом запропоновано можливість використання амінопероксидних ініціаторів – N-трет-бутилпероксиметилен-1-аміно-2-гідроксиетану та N-трет-бутилпероксиметилен-N,N-диметиламіну як ініціаторів реакції олігомеризації фракції С₉.

9. Cубтельний Р.О., Курташ Ю.А. Одержання нафтополімерних смол з використанням амінопероксидних ініціаторів / Збірка тез доповідей. IV регіональна конференція молодих вчених та студeнтів з актуальних проблем хімії (27-31 травня 2002 р.). – Дніпропетровськ. – 2002. – С. 61.

Участь автора полягає в одержанні НПС ініційованою амінопероксидами коолігомеризацією ненасичених вуглеводнів та порівнянні з промисловими методами.

10. Субтельний Р.О., Курташ Ю.А., Чолій В.В. Синтез та застосування N-заміщених амінопероксидів / Збірка тез доповідей. V конференція молодих учених та студентів – хіміків південного регіону України (3-4 жовтня 2002 р.). – Одеса – 2002. –С. 57.

Автором розроблено методики синтезу N-заміщених АП: 2-(трет-бутилпероксиметиламіно)ацетатної кислоти, N-трет-бутилпероксиметилен-N,N-диметиламіну 2-(трет-бутилпероксиметиламіно)-2-гідроксиметил-1,3-пропандіолу та застосовано їх для одержання НПС.

11. Субтельный Р.О., Дзиняк Б.О., Билоус О.И. Синтез и применение N-замещенных аминопероксидов с трет-бутильным радикалом / Тези XI Міжнародної конференції по хімії органічних і елементорганічних пероксидів „Пероксиды’ 2003”, Москва (РФ) – 2003. – С. 260-261.

Дисертантом синтезовано та використано для ініціюванння коолігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С₉ АП – 2-(трет-бутилпероксиметиламіно)-2-гідроксиметил-1,3-пропандіол і N1,N1-ди(трет-бутилпероксиметил)-4-(трет-бутилперокси)анілін.

12. Субтельный Р.О., Дзиняк Б.О., Кочубей В.В. Олигомеризация фракции С₉ жидких продуктов пиролиза с использованием аминопероксидов / Матеріали науково-практичної конференції „Нефтепереработка и нефтехимия – 2003” (21 травня 2003 р.). – Уфа (РФ). – 2003. – С. 183-184.

Дисертантом запропоновано використовувати амінопероксиди (трет-бутилпиперидинометил пероксид, N-трет-бутилпероксиметилен-N,N-диметиламін) для одержання НПС олігомеризацією олефінвмісних фракцій.

13. Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я., Субтельний Р.О., Курташ Ю.А. Безвідходний, екологічно чистий процес одержання нафтополімерних смол // Тези доповідей VIII Міжнародної науково-практичної конференції „Проблеми управління якістю підготовки фахівців-екологів у світлі інтеграції освіти в Європейський простір та перспективні природоохоронні технології” (15 - 17 жовтня 2003 р.). – Львів. – 2003. – С. 72.

Дисертантом досліджено процес одержання НПС методом ініційованої олігомеризації вуглеводневої сировини у присутності амінопероксидних ініціаторів.

14. Субтельний Р.О., Дзіняк Б.О. Синтез та застосування амінопероксидних ініціаторів / Тези доповідей ХХХ конференції молодих вчених з органічної хімії та хімії елементорганічних сполук. (20-21 травня 2004 р.). – Київ. – 2004. – С. 19.

Дисертантом синтезовано АП: N-трет-бутилпероксиметилен-1-аміно-2-гідроксиетан, (N1-(трет-бутилпероксиметил)-4-хлоранілін) і 2-(трет-бутилпероксидметиламіно)ацетатної кислоти, ідентифіковано їх структуру та встановлено, що їх використання у процесах коолігомеризації дозволяє понизити температуру процесу на 40 К порівняно з існуючим методом.

15. Cубтельний Р.О., Дзіняк Б.О. Одержання коолігомерів з використанням амінопероксидних ініціаторів // Збірка тез доповідей. VI регіональна конференція молодих вчених та студентів з актуальних проблем хімії. (30 травня – 3 червня 2005 р.). – Дніпропетровськ– С. 53.

Дисертантом показано можливість використання коолігомерів як модифікуючих домішок у антикорозійних матеріалах, зокрема у композиціях з бітумом нафтовим.